Appareil pour empaqueter des articles en forme de bloc rectangulaire
dans des boîtes pourvues de couvercles amovibles
La présente invention se rapporte à un appareil pour empaqueter des articles en forme de blocs rectangulaires dans des boîtes pourvues de couvercles amovibles.
Les boîtes en question sont principalement destinées à contenir des cigarettes pour la vente en détail et sont par conséquent sensiblement de la même forme que le paquet ordinaire pour le consommateur fait en papier ou en carton mince et contenant, par exemple, vingt cigarettes. Un tas de vingt cigarettes est normalement oblong en coupe transversale et la forme est telle qu'il constitue un article en forme de bloc rectangulaire, cette phrase étant employée dans la présente description. Les boîtes, dans l'exemple particulier décrit ci-après, sont faites en matière plastique, c'est-à-dire moulées, et un corps de boîte est modérément rigide et de forme et de dimension correspondant à celle de l'article à renfermer dans celuici.
Chaque boîte a un couvercle qui est un article séparé composé d'un panneau supérieur pourvu de rebords pour constituer une jupe qui s'ajuste sur l'ex trémité ouverte du corps de la boîte. Ainsi le couvercle possède deux étroits rebords opposés correspondant approximativement à l'épaisseur de l'article et deux larges rebords opposés correspondant à la largeur de l'article.
L'appareil selon l'invention comprend des moyens pour faire avancer un bloc vers une position où il doit être introduit dans un corps de boîte, des moyens pour faire avancer un corps de boîte vers ladite position et un poussoir disposé pour pousser le bloc dans le corps, des moyens pour faire avancer un couvercle, pourvu d'un panneau supérieur et de quatre rebords latéraux constituant une jupe, vers le corps de boîte rempli et pour amener un rebord du couvercle en contact avec le corps de boîte sur un côté de celui-ci alors qu'une partie de la jupe du couvercle glisse sur l'extrémité ouverte du corps de boîte sur ledit côté,
et que le panneau supérieur du couvercle fait un angle par rapport au plan de l'extrémité ouverte du corps et des moyens pour ensuite faire balancer le couvercle d'un tel angle pour amener la partie restante de la jupe du couvercle à glisser sur le restant de ladite extrémité ouverte.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'appareil objet de l'invention.
La fig. 1 est un plan schématique d'une machine incorporant l'appareil.
La fig. 2 est une élévation de face de la fig. 1.
Les fig. 3 à 6 montrent différentes étapes dans le montage d'une boîte et de ses contenus.
La fig. 7 est une vue en plan de l'appareil pour ajuster les couvercles sur les boîtes.
La fig. 8 est une élévation, en regardant dans le sens de la flèche A, fig. 7.
Les fig. 9 et 10 sont des vues d'une partie de la fig. 7 montrant des dispositifs d'ajustement de couvercle dans différentes positions actives.
La fig. 11 est nne vue montrant plus clairement les formes des trois cames représentées sur les fig. 8, 9 et 10 et sous forme fragmentaire sur la fig. 7.
Les fig. 12 et 13 sont des vues fragmentaires de la fig. 8, montrant des détails plus clairement.
La fig. 14 est une coupe selon la ligne 14-14 fig. 7 et montre un dispositif pour appliquer des points d'adhésif à l'intérieur du corps de boîte.
Fig fig. 15 est un schéma de dispositifs d'entraînement principaux.
Se référant d'abord aux fig. 1 à 6, des cigarettes sont entraînées d'une trémie 1 vers une assise de machine 2 le long de laquelle elles sont transportées en tas d'un nombre nécessaire pour chaque boîte, et enveloppées dans une feuille métallique dans l'appareil 3, le tout de manière classique. Les tas enveloppés 4, fig. 3, pénètrent dans les poches d'un tambour rotatif 5, fig. 1 et, à mesure qu'ils avancent, une étiquette 6, fig. 3, est appliquée par un dispositif en 7 et lorsqu'un tas enveloppé a effectué un tour du tambour il est transféré sur un transporteur 8 et amené à une position 9 de laquelle il est poussé dans un corps de boîte
B retenu dans une poche d'une roue de tourelle 10 à huit étapes.
Comme il sera expliqué ci-après en détail en se référant aux autres figures, les corps de boîte sont avancés vers une poche de tourelle en 1 1 étant reçus d'un couloir 12 tandis que les couvercles L sont introduits en une position 13, ces couvercles provenant d'un couloir 14. Après qu'un couvercle a été ajusté sur une boîte, l'article fini, fig. 5, est transféré à un transporteur 15 et porté vers un autre mécanisme en vue d'autres opérations. Celles-ci varient selon les exigences.
Par exemple, une bande adhésive 16, fig. 6, peut être appliquée pour fixer le couvercle ou, alternativement, la boîte entière peut être enveloppée dans une matière transparente ou autre matière auquel cas la bande 16 peut être considérée comme bande de déchirement, pour certaines boîtes une étiquette 6A, fig. 3, peut être appliquée sur une côté ou sur les deux côtés et dans de tels cas il est prévu un étiqueteur en avant de l'appareil d'enveloppement de la boîte. En 17, fig. 1 et 2, se trouve un récipient dans lequel un excès de tas enveloppés peut être emmagasiné, pour être utilisé en cas d'une insuffisance d'approvisionnement.
Etant donné que l'existence d'une fourniture de tas en excès pour des machines à empaqueter et machines analogues signifie normalement que l'ensemble de la machine ne peut pas commencer une production complète avant qu'une partie de la machine n'ait marché pour fournir cet excès, une telle disposition n'est pas appréciée de certains consommateurs, de sorte, qu'alternativement, des dispositifs détecteurs classiques peuvent être aménagés pour arrêter la provision de corps de boîte et de couvercles à la tourelle si la fourniture de tas enveloppés est interrompue, la tourelle tournant alors à vide jusqu'à ce que la fourniture de tas soit de nouveau satisfaisante. La cause la plus habituelle d'une interruption dans la fourniture de tas réside en ce que le nombre exact de cigarettes ne vient pas de la trémie et un défaut de ce genre persiste normalement pour plusieurs tas.
Se référant maintenant aux fig. 7 à 13, la roue 10 de la tourelle est fixée à un arbre 18 qui tourne par intermittence dans le sens de la flèche empennée, fig. 7, par l'intermédiaire de tout mécanisme approprié et de sorte que la roue se déplace de 450 lors de chaque mouvement. Sur la fig. 7 la roue est dessinée à l'envers par rapport à la position représentée sur la fig. 1. A la position 11 un corps de boîte B est poussé dans un genre de poche formée par deux guides latéraux 19 et 20 et une plaque de couverture 21, cette dernière étant supportée par un demi-croisillon composé d'une bande arquée 22 et de bras 23 qui sont fixés à un anneau 24 dans lequel tourne l'arbre
18, I'anneau étant ancré par une bande 24A fixée à une barre de support 24B.
Le corps de boîte est poussé dans la poche par un poussoir 25 qui effectue unecourse chaque fois que la tourelle se déplace d'une étape, et une butée 26 fixée à la roue de la tourelle bloque le corps de boîte en position. On remarquera sur la fig. 7 que le poussoir 25 appuie seulement sur un coin du corps, au bor de l'extrémité ouverte. Ceci suffit pour pousser le corps vide dans la poche et permet undégagement rapide du poussoir lors de sa course de rappel de sorte que la tourelle peut se déplacer au moment où le corps est poussé à fond. La roue est pourvue de grandes ouvertures 27 à chaque position d'une poche dans le but d'éjecter une boîte finie, comme il sera expliqué ci-après.
Le mouvement suivant de la roue avance le corps d'une étape où un adhésif est appliqué à l'intérieur du corps par des organes 88 qui sont décrits en détail lorsqu'on se référera à la fig. 14. A l'étape suivante, correspondant à la position 9, fig. l,un tas enveloppé 4 est poussé dans le corps par un poussoir 28. Une embouchure 28A représentée en traits mixtes est prévue pour faciliter l'introduction du tas dans le corps de la boîte. Cette embouchure se déplace dans le corps avec le tas et est ensuite retirée, comme le montre la flèche à deux têtes. Etant donné que le tas s'ajuste étroitement dans le corps, des moyens sont prévus pour saisir le corps lors du retrait de l'embouchure, pour s'assurer que le tas n'est pas tiré en dehors par l'embouchure qui se retire. Les moyens de préhension retiennent également le corps de boîte contre tout mouvement.
Ces moyens comprennent un dispositif de préhension 21A qui est actionné par un mécanisme décrit ciaprès et appuie contre les dessous du corps de boîte pendant qu'une réaction suffisante pour fournir la préhension nécessaire est produite par une autre plaque de couverture 21. La roue de la tourelle se déplace de nouveau, amenant le corps chargé à la position 13 où le couvercle L doit être appliqué. Le procédé habituel d'ajustement du couvercle est visible sur la fig. 4, où le couvercle est représenté comme étant disposé à osciller selon un angle important, pivotant à une extrémité, mais une impression meilleure est visible sur les fig. 7, 9 et 10, où il est représenté trois positions du couvercle pendant l'opération d'ajustement.
Sur la fig. 4 on voit que le corps de boîte est muni d'un col B1. Le couvercle a un dessus duquel s'étendent quatre rebords de sorte que le couvercle possède une jupe qui peut s'ajuster sur le col du corps et être sensiblement au niveau des côtés du corps. Cet ajustement à fleur n'a pas d'importance mais les rebords étroits du couvercle sont désignés par F1 et F2 sur la fig. 4 car on se réfère à ceux-ci lorsqu'on décrira l'opération de soulèvement du couvercle.
Se référant principalement aux fig. 7, 9 et 10, un support de couvercle 29 est prévu et possède la forme d'un L, les couvercles étant amenés au support de sorte que le dessus du couvercle entre en contact avec la longue branche de l'L et la courte branche entre en contact avec le rebord étroit F1 du couvercle. Le support a un organe de base 29A de sorte que le couvercle est supporté de façon adéquate pendant les déplacements du support.
Le support de couvercle 29 est fixé à un bras 30 d'un levier coudé pivotant en 31, l'autre bras 32 étant pourvu d'un galet 33 à son extrémité libre qui engage une came 34. Seulement une partie de la came est représentée sur la fig. 7 pour éviter un manque de clarté mais la véritbale forme de la came est représentée sur les fig. 9 à 11.
Pendant la première partie du mouvement le support 29 se déplace d'une pièce avec le bras 30 mais la fixation entre le bras 30 et le support comprend un pivot 35 autour duquel peut osciller le support 29, sous réserve d'une commande d'une autre came 36 avec laquelle s'engage un galet 37 à l'extrémité d'un bras 38 fixé au support à son pivot, sous la tension d'un ressort 3 8A. Ainsi, le support oscille d'abord de la position représentée sur la fig. 7 à la position représentée sur la fig. 9 de sorte que le rebord F1 du couvercle entre en contact avec le corps, et la jupe à cette extrémité du couvercle commence à glisser sur l'extrémité ouverte du corps de boîte, c'est-à-dire sur le col précité.
Le mouvement du levier 30 continue pendant une courte période et simultanément le support 29 est amené à osciller sur son pivot 35 par la came 36 et tout le couvercle s'ajuste ainsi sur le corps de boîte.
Etant donné que le rebord F2, en face du rebord
Fl précité, se heurterait normalement au pourtour du col, un dispositif 39, agissant à la manière d'un chausse-pied, est prévu pour dilater quelque peu le rebord F2 de sorte que le couvercle et le corps de boîte sont assemblés sans difficulté. Pendant le mouvement du couvercle de la position représentée sur la fig. 7 jusqu'à près de la position de la fig. 10, le couvercle est retenu de façon sûre sur le support par un axe 40, qui engage le rebord F2 en exerçant une légère pression. L'axe 40 est fixé à un levier 41 pivotant en 42 sur le support et pourvu d'un galet 43 sollicité par un ressort 44 contre une came fixe 45.
La partie 39 est également actionnée par une came fixe 46 qui engage un galet 47 à l'extrémité d'un levier 48 auquel est fixé 39, le levier pivotant en 49 sur un bras 50 d'un levier coudé. Ce levier coudé pivote en 51 sur un ergot 52 d'une console fixe 53.
L'autre bras 54 du levier coudé est pourvu d'un galet 55 à son extrémité libre qui engage une troisième came 56, sous l'effet d'un ressort 50A.
Les mouvements combinés du bras 50 et du levier 48 amènent la partie 39 à exécuter les mouvements désirés, ainsi qu'il sera maintenant décrit en se référant aux fig. 9 et 10.
Sur la fig. 7 le bras 30 est sur le point d'osciller sur son pivot 31 et à peu près au même moment le bras 50 se déplacera vers le bas en regardant la figure, le résultat étant que le rebord F2 du couvercle rattrape la partie 39 de sorte que cette dernière se trouve à l'intérieur du couvercle comme le montre la fig. 9. Les mouvements qui suivent amènent les parties à la position représentée sur la fig. 10 et pendant ces mouvements la came 46 a amené le rebord du couvercle à se dilater, pendant que la partie 39 s'est déplacée encore plus hors de l'intérieur du couvercle à mesure que la dilatation d'effectue.
Etant donné que sur la fig. 10 le couvercle s'ajuste correctement sur le corps de boîte, la tourelle est sur le point d'effectuer un autre déplacement, de sorte que le couvercle est retiré de la petite partie de 39, qui se trouve toujours à l'intérieur du couvercle, le dégagement de la partie 39 étant facilité par ses propres mouvements provoqués par l'extrémité de la came 46.
Le support 29 est pourvu d'une plaque de support 57, de forme arquée, y fixée et dont le but sera décrit en se référant à la fig. 8. Sur cette figure on voit que la console 53 constitue une portée pour un arbre 58 qui porte les trois cames 34, 36 et 56. L'extrémité inférieure de l'arbre 58 est pourvue d'une roue conique 59 y fixée qui est entraînée par une autre roue conique 60 fixée sur un arbre 61 qui porte deux cames à disque 62 et 63. La came 62 engage un galet 64 sur une extrémité d'un levier à double bras 65 pivotant en 66 et l'autre extrémité du levier pivote en 67 sur un bras sensiblement vertical 68. L'extrémité supérieure du bras 68 pivote en 69 sur un levier 70 pivotant en 71 et pourvu d'une plaque courbe 72 à son extrémité libre.
A partir du pivot 69 s'étend un accouplement 73 dont l'extrémité supérieure pivote en 74 sur un bras 75 d'un levier coudé pivotant en 76.
L'autre bras 77 du levier coudé est pourvu d'un axe 78 à son extrémité qui agit comme alimenteur de couvercles dans le couloir 14. Les couvercles sont 'entraînés le long d'une piste 79, fig. 1, dans le sens de la flèche, les couvercles provenant de la machine qui les fabrique ou de toute autre source appropriée. Le couvercle menant s'arrête contre une butée 80, fig. 8, et est ensuite déplacé dans le couloir de la manière suivante. A mesure que le bras 77 oscille, les couvercles sont poussés par l'axe 78 de la partie horizontale du couloir à la partie courbe et descendent la partie verticale, superposés, comme représenté.
A la base du couloir le couvercle le plus bas est supporté par l'organe 29A du support et la plaque courbe 72 agit à la manière d'une porte qui se soulève lorsque le support 29 est sur le point d'osciller à l'écart du couloir 14, portant le couvercle le plus bas vers la position d'ajustement. Lorsque le support s'éloigne du couloir, la colonne de couvercles dans le couloir est supportée par la plaque 57 dont la face supérieure est au niveau de la face supérieure du support de couvercle 29. Lorsque le support revient, la colonne de couvercles glisse à l'écart de la plaque 57 de sorte que le couvercle le plus bas tombe dans le support pour reposer sur la partie 29A.
Puisque la plaque courbe 72 doit revenir vers la position où elle agit à la manière d'une porte pendant que le support 29 revient vers la position réceptrice de couvercle, l'organe de base 29A est découpé en 29B pour permettre à la plaque 72 de se déplacer vers le bas pendant que le déplacement du support se poursuit.
La came 63 engage un galet 81 sur une tige de came rainée 82 dont l'extrémité supérieure est fixée à une barre courbée 83 qui porte le dispositif de pré tension 21A à son extrémité libre.
Comme déjà constaté, 17 est un récipient, dans un agencement particulier, dans lequel des tas enveloppés en excès peuvent être emmagasinés. Comme c'est courant dans les cas où une partie d'une machine fournit un élément du produit final et une autre partie fournit indépendamment un autre élément, il est avantageux, autant que cela soit possible, de prévoir un stock de ces éléments pour tenir compte des périodes où la fourniture normale de ceux-ci manque.
Dans ce cas le manque le plus probable a lieu dans la fourniture de tas enveloppés, étant donné que les parties de boîte proviendraient de machines de formation de plastic, ou d'une autre grande réserve. Par conséquent, lorsque l'appareil est d'abord mis en marche, la partie fabriquant les tas enveloppés peut marcher pour constituer une réserve pour le récipient 17. Si la fourniture normale de tas vient à manquer, un poussoir 84 pousse les tas depuis la base du récipient jusqu'à la position 9.
Les ouvertures 27 dans la roue 10 de la tourelle sont prévues pour permettre à une plateform montante 85 de déplacer une boîte finie vers le haut de façon qu'elle peut se déplacer le long du transporteur 15 vers un étiqueteur ou d'autres dispositifs pour appliquer la bande 16, ou un enveloppement entier, comme précédemment décrit.
Sur la fig. 3 se trouvent deux cercles pointillés 86.
Ceux-ci représentent des points de gomme qui sont appliqués à l'intérieur du corps de la boîte avant l'introduction du tas enveloppé. A mesure que le tas pénètre, il macule les points le long de l'intérieur du corps de sorte que l'enveloppement du tas y adhère et ne ressort pas lorsque les cigarettes sont etirées par le consommateur. Le dispositif pour appliquer ces points est représenté sur les fig. 7 et 14. Un plat 87 contient de la gomme et deux tampons 88 pivotant en 89 sont mis en oscillation par un levier 90 relié à une tige de came 91 pour monter depuis le plat dans l'intérieur de la boîte et de retour. La came pour actionner la tige 91 n'est pas représentée puisqu'elle est de nature évidente.
On se rendra aisément compte que deux groupes de tampons peuvent être employés et disposés pour appliquer des points d'adhésif àl'intérieur des deux larges côtés du corps de boîte. Etant donné que la matière dont est faite la boîte est extrêmement mincie, environ 0,15 mm, l'intérieur du col est à peu près à fleur de l'intérieur du corps, la différence étant tout juste perceptible, et on doit tenir compte de ceci en regardant la fig. 14. Par conséquent, comme énoncé ci-dessus, la gomme appliquée à l'intérieur du col sera répartie par le tas enveloppé à l'intérieur du corps.
La fig. 15 montre les parties principales des dispositifs d'entraînement. Un arbre 92 est représenté qui peut être l'arbre principal de la machine, entrai- nant le mécanisme sur l'assise 2 et tous les autres
dispositifs, sauf la tourelle 10, au régime d'un tour par
article. Une roue à chaîne 93 fixée à cet arbre entraîne l'arbre 61 au moyen d'une chaîne 94 et une autre roue à chaîne 95 fixée sur 61. Sur l'arbre 92 est fixée une roue à engrenage conique 96 qui entraîne une autre roue à engrenage conique 97 fixée sur un arbre 98 qui est parallèle à l'arbre 18 auquel est fixée la tourelle 10. Un disque à rainure 99 fixé sur l'arbre
18 est entraîné par un galet 100 porté par un bras 101 fixé à l'arbre 98. Etant donné que les fentes en 99 sont espacées de 450 on se rendra compte que la tourelle tourne une fois pour huit rotations de l'arbre 92.
Pour les articles qui sont nécessaires pour remplir le récipient à excès il suffit simplement d'arrêter la fourniture de boîtes et de couvercles pendant une courte période au cours de laquelle s'accumule un excès de tas enveloppés.
Pour certains consommateurs un couvercle peu profond, qui peut être jeté, est préféré, mais certains consommateurs en particulier les femmes, qui gardent les cigarettes dans des sacs, préfèrent un couvercle profond, dont le panneau supérieur est éloigné du tas de sorte que les extrémités des cigarettes, àl'ouverture de la boîte, ne se déforment pas pendant l'emploi de la boîte.
L'appareil décrit jusqu'à présent convient pour l'application des deux genres de couvercles mais dans le cas de couvercles profonds le couvercle n'est pas poussé entièrement à fond par l'appareil mais seulement ajusté sûrement sur le col de la boîte. Plus tard le couvercle est poussé à fond par un poussoir (non représenté) placé sur le transporteur 15.